결막 및 각막의 화학외상 (알칼리·산)

한눈에 보는 포인트

1. 결막 및 각막의 화학 외상이란

결막 및 각막의 화학 외상(chemical burn)은 산이나 알칼리 등의 화학 물질이 눈에 들어가 각막과 결막이 손상되는 질환이다. 안과 응급으로 즉각적인 대응이 필요하다.

안화학외상의 발생률은 10만 명당 65~78예로 추정된다¹⁾. 평균 연령은 48세이나, 1세 미만에도 이봉성 피크가 있다¹⁾. 알칼리 외상이 산 외상보다 빈도가 높다¹⁾. 직장에서의 손상이 가장 많으며, 직장 안외상 중에서는 금속 이물질 다음으로 두 번째로 많다¹⁾.

원인 물질로는 산, 알칼리, 계면활성제, 유기 용매 등 다양하다. 알칼리성 물질은 시멘트, 소석회, 생석회(건조제), 곰팡이 제거제, 헤어 컬러제 등에 포함된다. 산성 물질은 변기 세정제(염산)나 배터리액(황산) 등이 원인이 된다.

Q 알칼리 외상과 산 외상 중 어느 것이 더 중증인가

일반적으로 알칼리 손상이 더 심각합니다. 알칼리는 지용성으로 세포막 지질을 비누화하여 액화괴사를 일으키고 장벽을 형성하지 않고 단시간에 조직 심부까지 침투합니다. 암모니아는 투과성이 높아 순간적으로 각막을 침투하고, 수산화나트륨은 수분 내에 전방에 도달합니다. 반면 약산은 표층 단백 변성으로 장벽이 형성되어 손상이 표층에 국한되는 경우가 많습니다. 그러나 강산이나 불화수소산은 심부 침투성이 높아 알칼리와 마찬가지로 심각한 손상을 초래합니다.

2. 주요 증상과 임상 소견

자각 증상

안통(눈 통증): 경증에서는 이물감, 중증에서는 심한 통증을 동반
시력 저하: 각막 혼탁 및 부종에 기인
눈물 흘림 및 안검경련: 화학 물질 자극에 의한 반사성 반응

임상 소견

경증에서는 결막 충혈과 각막 상피 결손이 나타납니다. 중증에서는 각막 전체가 변성되어 백색으로 혼탁해집니다. 결막 괴사를 동반하는 경우 충혈이 없고 백색으로 부종 상태가 됩니다. 이 소견은 언뜻 경증으로 보일 수 있으므로 주의가 필요합니다.

각막 상피 결손 평가에는 플루오레세인 염색을 사용합니다. 각결막 상피가 광범위하게 손상된 경우 전체가 균일하게 옅게 염색되어 상피 결손이 없는 것처럼 보일 수 있습니다.

평가 항목	소견
각막 혼탁	투명에서 백색 혼탁까지
윤부 허혈	POV 소실 범위
결막 괴사	충혈이 없는 백색 부종

심각한 화학 외상은 홍채염, 백내장, 속발성 녹내장, 안검구 유착, 가성 익상편 등의 합병증을 유발할 수 있다.

3. 원인 및 위험 요인

산과 알칼리의 작용 기전

산 외상

작용 기전: 조직 단백질을 변성·응고시킴

침투성: 응고된 단백질이 장벽을 형성하여 손상이 표층에 국한되는 경우가 많음

예외: 불화수소산과 강산은 심부까지 침투함

알칼리 외상

작용 기전: 세포막의 지질을 비누화하여 융해 괴사를 일으킨다

침투성: 장벽을 형성하지 않고 단시간에 심부로 침투한다

전방 침투: 홍채염, 백내장, 녹내장을 속발한다

폭행에 의한 화학 외상은 Roper-Hall 분류 Grade IV에 도달하는 중증 예가 많으며, 암모니아에 의한 폭행이 가장 중증인 예후를 보였다고 보고되어 있다¹⁾.

4. 진단 및 검사 방법

초기 평가

pH 시험지로 눈물의 pH를 측정한다. 중성(pH 7~7.2)이 아니면 즉시 세안을 시행한다. 세안 20분 후에 pH를 재확인하고 필요에 따라 재세척한다.

중증도 분류

중증도는 안구 세척 후 평가합니다. 각막결막 상피 결손, 윤부 허혈, 결막 괴사를 확인합니다. 각막 혼탁, 전방 염증, 안압도 기록합니다. 초진 시 분류는 치료 강도와 재건 시기 판단에 사용됩니다.

분류	주요 평가 기준	임상적 활용
Kinoshita 분류	잔존 POV 및 결막 괴사	각막 상피 재생 능력과 예후를 추정
Roper-Hall 분류	각막 혼탁 및 윤부 허혈	국제 문헌에서 중증도 비교에 사용
Dua 분류	윤부 손상의 시계 방향 범위와 결막 손상 비율	최중증 사례를 더 세분화하여 계층화한다

기노시타 분류

기노시타 분류는 POV의 잔존 여부에 기반한다. POV는 각막상피줄기세포가 존재하는 부위이다. 플루오레세인 염색으로 상피결손을 확인한다. 윤부 백색화와 결막 괴사의 범위도 확인한다. Grade 3a와 3b는 중요한 분기점이다. 전각막상피결손의 유무로는 구분되지 않는다. POV가 남아 있는지 여부로 판정한다.

등급	주요 소견	해석
1등급	결막 충혈만 있음. 각막상피결손이 관찰되지 않음	윤부줄기세포가 보존된다. 예후가 양호하다
2등급	결막 충혈. 부분적 각막상피결손이 관찰됨	상피결손은 각막 내에 국한된다. 보존적 치료로 재상피화가 용이하다.
Grade 3a	결막의 부분 괴사. 전각막 상피결손. POV가 일부 잔존한다.	윤부 기능이 일부 보존된다. 재상피화는 지연되지만 각막상피 재생이 기대된다.
Grade 3b	결막의 부분 괴사. 전각막 상피결손. POV가 완전 소실된다.	윤부 기능이 소실된다. 결막 침입, 지속성 상피결손, 각막융해에 주의한다.
Grade 4	반주 이상의 윤부결막 괴사. 전각막 상피결손. POV가 완전 소실된다.	최중증이다. 고도 LSCD, 검구유착, 각막천공, 안표면재건의 필요성이 높다.

Grade 1 및 2에서는 윤부줄기세포가 보존된다. 예후는 양호하다. Grade 3a에서는 POV가 남아 있다. 전각막 상피결손에도 재생이 기대된다. Grade 3b 및 4에서는 윤부상피도 소실된다. 투명각막상피의 재생은 어렵다. 혈관을 동반한 결막상피가 각막을 덮는다. 반흔기에 윤부이식이나 배양상피세포시트를 고려한다.

Roper-Hall 분류와 Dua 분류

등급	Roper-Hall 분류 소견	예후
I	각막 상피 장애. 윤부 허혈 없음	양호
II	경미한 각막 혼탁으로 홍채 세부를 볼 수 있음. 윤부 허혈 1/3 미만	양호
III	전층 각막 상피 결손과 실질 혼탁. 홍채 세부 불명확. 윤부 허혈 1/3~1/2	주의 요망
IV	각막 혼탁이 심함. 홍채·동공이 보이지 않음. 윤부 허혈이 1/2 초과	불량

Dua 분류는 윤부 침범을 시계 방향(clock hour)으로 평가합니다. 결막 침범은 면적 비율로 평가합니다.

Dua 등급	윤부 침범	결막 침범
I	없음	없음
II	3시진 이하	30% 이하
III	3시 방향 초과 6시 방향 이하	30% 초과 50% 이하
IV	6시 방향 초과 9시 방향 이하	50% 초과 75% 이하
V	9시 방향 초과 12시 방향 미만	75% 초과 100% 미만
VI	12시 방향 전주	100%

Roper-Hall 분류의 Grade IV에 해당하는 경우를 IV~VI로 세분화한다. 중증 사례의 계층화에 적합하다¹⁾.

윤부허혈 평가에 AS-OCTA가 유용하다. AS-OCTA는 전안부 광간섭단층혈관조영술이다. 임상 평가만으로는 윤부허혈을 과소평가할 수 있다. AS-OCTA는 보다 객관적인 평가를 가능하게 한다²⁾.

Q 화학 외상의 중증도 분류에는 어떤 차이가 있는가

Kinoshita 분류는 POV의 잔존에 주목한다. 각막 상피 재생능을 예측하기 쉽다. Roper-Hall 분류는 각막 혼탁과 윤부허혈로 판정한다. Dua 분류는 윤부장애와 결막장애를 정량화한다. 특히 중증 사례의 예후 평가에 적합하다¹⁾.

5. 표준 치료법

초기 대응: 안구 세척

화학 물질의 종류에 관계없이 즉시 안구 세척을 시행하는 것이 가장 중요하다. 세척까지의 시간과 세척량이 예후를 결정한다.

현장에서는 수돗물 흐름으로 10분 이상 안구를 세척한다. 안과 내원 시 점안 마취 후 생리식염수 500~2,000mL를 사용하여 결막낭 내를 충분히 세척한다. 중증 알칼리 외상에서는 30분 이상 세척을 시행한다. 수돗물은 저장성 용액으로 각막 실질로의 수분 유입을 증가시키므로 생리식염수 또는 유산 링거액이 바람직하다.

보존적 치료

급성기 약물 요법

소염：스테로이드제의 국소 및 전신 투여로 이차적 조직 손상을 억제한다.

감염 예방: 뉴퀴놀론계 항균제 점안

산동: 황산아트로핀 점안으로 홍채염 예방 및 통증 경감

상피 재생 촉진: 히알루론산나트륨 점안액, 치료용 콘택트렌즈, 자가혈청 점안액

주의해야 할 약제

NSAID 점안액: 상피 치유를 지연시키므로 사용하지 않음

방부제 함유 점안액: 방부제가 재생 상피를 억제하므로 방부제 무첨가 제제가 바람직함

속발 녹내장: 베타차단제나 아세타졸아미드로 안압 관리

외과적 치료

Roper-Hall 분류 III도 이상 또는 기노시타 분류 grade 3b 이상에서는 외과적 치료 추가가 필요할 가능성이 높다.

급성기 외과적 치료: 괴사 조직 제거, 양막 이식(염증 억제·상피화 촉진), 테논낭 성형술이 시행된다. 테논낭 성형술은 윤부·공막 허혈에 대해 테논낭을 윤부까지 전진시켜 혈관 공급을 회복시키는 술기이며, 중증 화학 외상에서 안구 보존 수술로서 유용하다²⁾. 수술 후 재상피화율은 높지만, 안검구 유착이 가장 흔한 합병증이다²⁾.

반흔기 외과적 치료: 윤부줄기세포 이식(자가 또는 동종), 양막 이식, 전층 각막 이식을 조합한 안구표면 재건이 시행된다. 양안 중증례에서는 펨토초 레이저 보조 대구경 층판 각막윤부 이식을 통해 윤부줄기세포와 각막실질의 동시 이식이 가능하며, 양호한 시력 개선이 보고되었다³⁾.

Q 테논낭 성형술은 어떤 경우에 적응이 되는가?

테논낭 성형술의 주요 적응증은 중증 화학 외상에 동반된 윤부 허혈과 공막 허혈이다²⁾. 테논낭을 안와측에서 윤부까지 전진시켜 고정함으로써 허혈 영역으로의 혈관 공급을 회복시키고 결막 상피 이동을 촉진한다. 중증 증례에서 확립된 허혈이 관찰될 경우 시행된다. 다만 360도 전둘레의 윤부·공막 허혈을 보이는 최중증 증례에서는 테논낭 자체도 허혈화되었을 가능성이 있어 효과가 제한적이다²⁾.

6. 병태생리학·상세 발병 기전

화학 외상의 손상 정도는 약제의 종류, pH, 농도, 접촉 시간, 손상 범위에 의해 결정된다.

알칼리성 물질은 수산기 이온에 의해 세포막의 지질을 비누화하여 세포를 융해 괴사시킨다. 지용성이므로 상피층을 쉽게 통과하여 단시간에 실질 심부까지 침투한다. 전방 내로 침투한 알칼리는 홍채염, 백내장, 녹내장을 유발한다.

산성 물질은 조직 단백질을 변성·응고시켜 불용성 단백질을 형성한다. 이 응고 단백질이 장벽 역할을 하여 손상은 표층에 머무르는 경우가 많다. 다만 불화수소산은 침투성이 높아 심각한 전안부 파괴를 초래한다.

화학 손상 후 경과는 급성기, 초기 회복기, 후기 회복기로 분류됩니다. 급성기에는 각결막 상피 손상과 염증이 발생합니다. 윤부 각결막에 존재하는 각막 상피 줄기세포가 손상되면 상피 재생이 불가능해지고 결막 상피가 각막 위로 침범합니다(결막화). 윤부 허혈은 각막윤부줄기세포결핍증(LSCD) 발병 위험을 높이고 각막 반흔 형성 및 영구적인 시력 장애로 이어집니다²⁾. 배상세포 손상, 뮤신 감소로 인한 눈물막 불안정화, 안구유착, 결막낭 단축 등도 안구 표면 환경을 악화시킵니다.

7. 최신 연구 및 향후 전망

AS-OCTA는 화학 손상 급성기 윤부 허혈의 객관적 정량화를 가능하게 하여 임상 평가보다 정확한 중증도 판정과 예후 예측을 제공합니다. AS-OCTA 결과는 최종 시력 예후와의 상관관계가 우수하며 기존 분류 체계로의 통합이 기대됩니다²⁾.

펨토초 레이저 지원 대구경 층판 각막윤부 이식술은 양안 중증 화학 손상에 대한 단계적 수술로 각막 실질과 윤부 줄기세포를 동시에 이식할 수 있습니다. 기존 수동 박리에 비해 균일한 층판 절개가 가능하며 양호한 시력 개선이 보고되었습니다³⁾.

펨토초 레이저의 적용은 증례 수가 제한적이며 장기적 유효성 확립에는 추가 연구가 필요합니다³⁾. AS-OCTA의 표준화와 분류 체계 통합이 향후 과제로 남아 있습니다²⁾.

8. 참고문헌

Chemical injuries of the eye. Ann Eye Sci. 2023;8:13.
Sharma S, Kate A, Donthineni PR, Basu S, Shanbhag SS. The role of Tenonplasty in the management of limbal and scleral ischemia due to acute ocular chemical burns. Indian J Ophthalmol. 2022;70:3203-12.
Lin L, Xu Y, Ou Z, et al. Femtosecond laser-assisted large-diameter lamellar corneal-limbal keratoplasty in ocular chemical burns. Am J Ophthalmol Case Rep. 2025;37:102246.